(57)【要約】【課題】複数モータのそれぞれの位置検出のためにＡＤ変換を行う場合でも、同一のＡＤコンバータで共用することができ、処理速度を低下させることなく、回路規模を縮小して製品のコストアップを抑えることができるマイクロコントローラを提供する。【解決手段】複数モータ２、４の位置検出を行うためのＡＤコンバータ８、９と、複数モータ２、４からの各位置情報信号を選択するセレクタ１３、１４と、ＰＷＭ回路７、１０のスタート制御及びセレクタ１３、１４がモータ２、４からの位置情報信号を切り替える指示を行うＣＰＵ６とを備え、ＰＷＭ回路（１）７によるモータ２の周期駆動のスタートタイミングから一定時間後を、ＰＷＭ回路（２）１０によるモータ４の周期駆動のスタートタイミングとする。【選択図】図４
2006166575.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のモータを所定周期で駆動するためのＰＷＭ回路を持つマイクロコントローラにおいて、前記複数モータのそれぞれから回転位置に対応して得られた位置情報信号を選択するセレクタと、前記セレクタにより選択された前記位置情報信号をＡＤ変換するＡＤコンバータと、前記ＰＷＭ回路に対して前記ＡＤコンバータからの位置情報信号に基づいて前記複数モータの駆動を制御するとともに、前記セレクタに対して前記位置情報信号の選択を切り替え指示するＣＰＵとを備え、前記ＣＰＵは、前記ＰＷＭ回路に対して、前記複数モータの駆動周期のスタートタイミングをそれぞれ一定量シフトさせるよう制御するとともに、前記セレクタに対して、前記ＡＤコンバータが前記複数モータのそれぞれのスタートタイミングで前記位置情報信号をＡＤ変換するように、前記位置情報信号の選択を切り替え指示することを特徴とするマイクロコントローラ。
【請求項２】
請求項１記載のマイクロコントローラであって、前記ＣＰＵは、前記ＰＷＭ回路に対して、任意モータの駆動周期のスタートタイミングからのカウント値が任意のカウント値に達したタイミングを、他のモータの駆動周期のスタートタイミングとして、前記複数モータの駆動周期のスタートタイミングをそれぞれ一定量シフトさせるよう制御することを特徴とするマイクロコントローラ。
【請求項３】
複数のモータを所定周期で駆動するためのＰＷＭ回路を持つマイクロコントローラにおいて、前記複数モータのそれぞれから回転位置に対応して得られた位置情報信号を選択するセレクタと、前記セレクタにより選択された前記位置情報信号をＡＤ変換するＡＤコンバータと、前記ＰＷＭ回路に対して前記ＡＤコンバータからの位置情報信号に基づいて前記複数モータの駆動を制御するとともに、前記セレクタに対して前記位置情報信号の選択を切り替え指示するＣＰＵとを備え、前記ＣＰＵは、前記ＰＷＭ回路に対して、前記複数モータの駆動周期のスタートタイミングがそれぞれ同一となるよう制御するとともに、前記セレクタに対して、前記ＡＤコンバータが、前記複数モータのうち任意モータの駆動周期の複数回に１回のスタートタイミングで前記位置情報信号をＡＤ変換し、前記複数モータ間でそれらの周期駆動における同一のスタートタイミングでの前記ＡＤ変換がないように、前記位置情報信号の選択を切り替え指示し、かつ、前記複数モータのそれぞれで、前記ＡＤコンバータによる前記ＡＤ変換がない駆動周期には、その位置情報信号を前回までの位置情報信号をもとに推定し、その位置情報信号を用いて前記ＰＷＭ回路による前記複数モータの駆動を制御することを特徴とするマイクロコントローラ。
【請求項４】
請求項３記載のマイクロコントローラであって、ＰＷＭ回路は、各モータごとにそれらの駆動周期のアップカウントまたはダウンカウントを示すフラグを持ち、前記フラグが前記アップカウント中を示す場合には、前回と前々回の間の前記ＰＷＭ回路のパルス幅設定レジスタの値の差を、前回のパルス幅設定レジスタの値に加算し、前記フラグが前記ダウンカウント中を示す場合には、前回と前々回の間の前記ＰＷＭ回路のパルス幅設定レジスタの値の差を、前回のパルス幅設定レジスタの値から減算して、前記ＰＷＭ回路のパルス幅設定レジスタの値を決定することを特徴とするマイクロコントローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ制御用のＰＷＭ回路とＡＤコンバータを内蔵したマイクロコントローラによるモータ制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、エアコンや洗濯機などの家電製品では、モータ制御用のＰＷＭ回路とＡＤコンバータを内蔵したマイクロコントローラ（以下、場合によって「マイコン」と略す）によるモータ制御システムとして、１８０度通電方式のように方形波でモータを駆動するモータ制御システムを搭載していた。また、１つのマイコンでコンプレッサとファンモータといった複数のモータを同時に駆動する用途も多い。
【０００３】
ところが近年では、環境に配慮して、省エネ、低騒音が求められるようになってきているため、今日では、正弦波でモータを駆動する正弦波駆動方式が主流となってきており、この正弦波駆動方式のような周期駆動を行う場合の駆動周期（キャリア周期という）は、さらに低騒音化の面から、その周波数が可聴域外となるような周期とする必要があり、６６μＳ以下の周期が求められている。
【０００４】
しかし、このようなキャリア周期内で位置検出を行い、この位置情報信号を基にＰＷＭパルス幅を高速演算により決定するには、マイコン内のＣＰＵやＡＤコンバータなどの処理負担が増大し、処理速度が低下してしまう。このため更に、複数のモータを同時に正弦波駆動するには、キャリア周期の同一期間内に、駆動するモータ数に応じて複数回の位置検出のためのＡＤ変換およびそれぞれの制御演算を行う必要があり、上記のキャリア周期内に制御が終了しなくなる。これらを抑えるためには、マイコン内に高速演算が可能なＣＰＵと高速変換が可能なＡＤコンバータとが必要となり、マイコンのコストアップにつながる。
【０００５】
この対策として、複数のモータを同時に正弦波駆動する場合には、複数のモータにそれぞれ位置検出用のＡＤコンバータを搭載し、並列処理することでトータルの制御時間を短縮する手法を用いる場合があった。
【０００６】
以上のような従来のモータ制御システム（例えば、特許文献１を参照）について、図面を用いて以下に説明する。
図１は従来のマイクロコントローラによるモータ制御を示すタイムチャートである。図２は同従来例のマイクロコントローラによるモータ制御回路の構成を示すブロック図である。図１および図２に示すように、例えばモータ２に対する周期駆動のみに着目すると、ＰＷＭ周期（キャリア周期）に同期して、モータ電流を基に得られたモータ２の位置情報信号をＡＤコンバータ８、９でデジタル値に変換し、このデジタル値について、マイコンのＣＰＵ６にて乗除算を行うことにより、モータ２の位置検出を行うとともに、この位置情報に応じて、キャリア周期に対する最適なＰＷＭパルス幅を、モータ駆動用パワートランジスタ３ＡのＵ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれについて、ＰＷＭ回路（１）７でＰＷＭ信号（１）として生成し、このＰＷＭ信号（１）のＰＷＭパルス幅に応じた電力をモータ２に供給する。
【０００７】
この動作をキャリア周期ごとに実施する。
このようなセンサレス制御での位置検出では、３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のモータ電流のうち２相（例えばＵ相およびＶ相）について同時にＡＤ変換を行う方式が主流のため、１つのモータにつきＵ相およびＶ相に対応させて２つのＡＤコンバータ８、９を搭載しており、さらに、複数のモータ２、４を同時に正弦波駆動する場合には、キャリア周期の同一期間内に複数のモータ２、４のそれぞれについて位置検出のためのＡＤ変換を並列処理するため、複数のモータ２、４のそれぞれに対応させて位置検出用の２組のＡＤコンバータ８、９およびＡＤコンバータ１１、１２を搭載している。
【特許文献１】特開２００２−１６５４７６号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記のような従来のモータ制御システムのように、複数のモータを同時に正弦波駆動する場合には、キャリア周期の同一期間内に複数のモータのそれぞれについて位置検出のためのＡＤ変換を並列処理する必要があり、そのためには、多数のＡＤコンバータを並列使用することが考えられるが、１つのマイコン内に、駆動するモータ数に応じて多数のＡＤコンバータを搭載しなければならず、回路規模が増大しマイコンのコストアップにつながるという問題点を有していた。
【０００９】
本発明は、上記従来の問題点を解決するもので、複数モータのそれぞれの位置検出のためにＡＤ変換を行う場合でも、同一のＡＤコンバータで共用することができ、処理速度を低下させることなく、回路規模を縮小して製品のコストアップを抑えることができるマイクロコントローラを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明の請求項１記載のマイクロコントローラは、複数のモータを所定周期で駆動するためのＰＷＭ回路を持つマイクロコントローラにおいて、前記複数モータのそれぞれから回転位置に対応して得られた位置情報信号を選択するセレクタと、前記セレクタにより選択された前記位置情報信号をＡＤ変換するＡＤコンバータと、前記ＰＷＭ回路に対して前記ＡＤコンバータからの位置情報信号に基づいて前記複数モータの駆動を制御するとともに、前記セレクタに対して前記位置情報信号の選択を切り替え指示するＣＰＵとを備え、前記ＣＰＵは、前記ＰＷＭ回路に対して、前記複数モータの駆動周期のスタートタイミングをそれぞれ一定量シフトさせるよう制御するとともに、前記セレクタに対して、前記ＡＤコンバータが前記複数モータのそれぞれのスタートタイミングで前記位置情報信号をＡＤ変換するように、前記位置情報信号の選択を切り替え指示する構成としたことを特徴とする。
【００１１】
以上により、駆動周期に同期して行われる例えば第１のモータの位置検出のためのＡＤ変換の動作タイミングと、例えば第２のモータの位置検出のためのＡＤ変換の動作タイミングとが一致することがないため、同一のＡＤコンバータで複数のモータの位置検出のためのＡＤ変換を共用して行うことができる。
【００１２】
そのため、複数のモータを駆動する場合でも、従来は制御するモータの数を乗じた数（例えば、２モータを２シャント制御する場合のＡＤコンバータ搭載数は４個）のＡＤコンバータの搭載が必要であったのに対し、ＡＤコンバータの搭載数は１つのモータを駆動する場合と同じ（例えば、２モータを２シャント制御する場合のＡＤコンバータ搭載数は２個）でよいため、回路規模の縮小が可能となりコストアップを抑えることができる。
【００１３】
また、複数のモータを同じＡＤコンバータで変換するため、ＡＤコンバータの固体差による誤差を無視した制御プログラム開発が可能となり、制御プログラム作成工数の削減と精度の高い位置検出が可能になる。
【００１４】
また、本発明の請求項２記載のマイクロコントローラは、請求項１記載のマイクロコントローラであって、前記ＣＰＵは、前記ＰＷＭ回路に対して、任意モータの駆動周期のスタートタイミングからのカウント値が任意のカウント値に達したタイミングを、他のモータの駆動周期のスタートタイミングとして、前記複数モータの駆動周期のスタートタイミングをそれぞれ一定量シフトさせるよう制御する構成としたことを特徴とする。
【００１５】
以上により、例えば第１のモータの位置検出のためのＡＤ変換を駆動周期内のどのタイミングにでも設定することができ、かつＡＤ変換のタイミングが重複することがない制御が可能となる。
【００１６】
そのため、請求項１の効果に加え、ＡＤ変換時のモータ駆動用パワートランジスタの各相のＯＮ／ＯＦＦの状態を自由に選択することができることによるセンサレスでの位置検出の精度向上と、インバータ保護用抵抗の両端に発生した電圧を位置情報信号とした位置検出が簡単な回路追加で容易に実現することができる。
【００１７】
また、本発明の請求項３記載のマイクロコントローラは、複数のモータを所定周期で駆動するためのＰＷＭ回路を持つマイクロコントローラにおいて、前記複数モータのそれぞれから回転位置に対応して得られた位置情報信号を選択するセレクタと、前記セレクタにより選択された前記位置情報信号をＡＤ変換するＡＤコンバータと、前記ＰＷＭ回路に対して前記ＡＤコンバータからの位置情報信号に基づいて前記複数モータの駆動を制御するとともに、前記セレクタに対して前記位置情報信号の選択を切り替え指示するＣＰＵとを備え、前記ＣＰＵは、前記ＰＷＭ回路に対して、前記複数モータの駆動周期のスタートタイミングがそれぞれ同一となるよう制御するとともに、前記セレクタに対して、前記ＡＤコンバータが、前記複数モータのうち任意モータの駆動周期の複数回に１回のスタートタイミングで前記位置情報信号をＡＤ変換し、前記複数モータ間でそれらの周期駆動における同一のスタートタイミングでの前記ＡＤ変換がないように、前記位置情報信号の選択を切り替え指示し、かつ、前記複数モータのそれぞれで、前記ＡＤコンバータによる前記ＡＤ変換がない駆動周期には、その位置情報信号を前回までの位置情報信号をもとに推定し、その位置情報信号を用いて前記ＰＷＭ回路による前記複数モータの駆動を制御する構成としたことを特徴とする。
【００１８】
以上により、複数のモータの位置情報信号のＡＤ変換を同一駆動周期で行わず別々の駆動周期に割り付けることにより、ＡＤ変換の動作タイミングが一致することがなくなるため、同一のＡＤコンバータで複数のモータの位置検出のためのＡＤ変換を共用して行うことができる。
【００１９】
そのため、複数のモータを駆動する場合でも、ＡＤコンバータの搭載数は１つのモータを駆動する場合と同じでよいため、回路規模の縮小が可能となりコストアップを抑えることができる。
【００２０】
更に、ＡＤ変換タイミングが重複しないように複数のＰＷＭ回路のスタートタイミングを調整するといった制御が不要であり、複数のＰＷＭ回路を同時に動作させることにより、制御プログラム作成およびデバッグの工数削減が可能となるなど、容易な制御が可能となる。
【００２１】
また、本発明の請求項４記載のマイクロコントローラは、請求項３記載のマイクロコントローラであって、ＰＷＭ回路は、各モータごとにそれらの駆動周期のアップカウントまたはダウンカウントを示すフラグを持ち、前記フラグが前記アップカウント中を示す場合には、前回と前々回の間の前記ＰＷＭ回路のパルス幅設定レジスタの値の差を、前回のパルス幅設定レジスタの値に加算し、前記フラグが前記ダウンカウント中を示す場合には、前回と前々回の間の前記ＰＷＭ回路のパルス幅設定レジスタの値の差を、前回のパルス幅設定レジスタの値から減算して、前記ＰＷＭ回路のパルス幅設定レジスタの値を決定する構成としたことを特徴とする。
【００２２】
以上により、上記請求項３の効果を、簡単な回路の追加で容易に実現することが可能となる。
【発明の効果】
【００２３】
以上のように本発明によれば、複数モータのそれぞれの位置検出の際のＡＤ変換時に、それらのＡＤ変換処理のスタートタイミングを、複数モータ間で一致しないようにずらすことができる。
【００２４】
そのため、複数モータのそれぞれの位置検出のためにＡＤ変換を行う場合でも、同一のＡＤコンバータで共用することができ、処理速度を低下させることなく、回路規模を縮小して製品のコストアップを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態を示すマイクロコントローラについて、図面を参照しながら具体的に説明する。
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１のマイクロコントローラを説明する。
【００２６】
図３は本実施の形態１のマイクロコントローラによるモータ制御を示すタイムチャートである。図４は本実施の形態１のマイクロコントローラによるモータ制御回路の構成を示すブロック図である。図５は本実施の形態１のマイクロコントローラにおけるＰＷＭ回路の構成を示すブロック図である。
【００２７】
図４において、第１のモータ２を駆動する場合、駆動用パワートランジスタ３Ａ、３ＢのＵ相位置情報信号を入力セレクタ（図４では、「ＳＥＬ」）１３で選択し、位置検出用のＡＤコンバータ（図４では、「ＡＤ変換回路」）（１）８で、第１のモータ駆動用のＰＷＭ回路（１）７のキャリア周期（図３では、波形１０２の周期）に同期したタイミングでＡＤ変換を行う。また、これと同じタイミングで駆動用パワートランジスタ３Ａ、３ＢのＶ相位置情報信号を入力セレクタ（図４では、「ＳＥＬ」）１４で選択し、位置検出用のＡＤコンバータ（図４では、「ＡＤ変換回路」）（２）９でＡＤ変換を行う。
【００２８】
これらのＡＤ変換結果を基にＣＰＵ６で乗除算による制御演算を行い、第１のモータ２の位置検出を行うことにより、第１のモータ駆動用のＰＷＭ回路（１）７から出力するＰＷＭ信号（１）のパルス幅を決定する。
【００２９】
また、第２のモータ４を駆動する場合には、駆動用パワートランジスタ５Ａ、５ＢのＵ相位置情報信号を入力セレクタ１３で切り替え選択することにより、第１のモータ２の位置検出で使用したものと同じＡＤコンバータ（１）８で、第２のモータ駆動用のＰＷＭ回路（２）１０のキャリア周期（図３では、波形１０３の周期）に同期したタイミングにてＡＤ変換を行う。また、これと同じタイミングで駆動用パワートランジスタ５Ａ、５ＢのＶ相位置情報信号を入力セレクタ１４で切り替え選択することにより、第１のモータ２の位置検出で使用したものと同じＡＤコンバータ（２）９にてＡＤ変換を行う。
【００３０】
これらのＡＤ変換結果を基にＣＰＵ６で乗除算による制御演算を行い、第２のモータ４の位置検出を行うことにより、第２のモータ駆動用のＰＷＭ回路（２）１０から出力するＰＷＭ信号（２）のパルス幅を決定する。
【００３１】
このとき、従来の概念図である図１のように、第１のモータ駆動用のＰＷＭ回路（１）７と第２のモータ駆動用のＰＷＭ回路（２）１０の各キャリア周期のスタートタイミングが同じであれば、ＡＤ変換のタイミングが重複してしまうため、双方のモータの位置情報信号を同時にＡＤ変換することはできないが、図３のインバータ制御を示す概念図のように、第１のモータ駆動用のＰＷＭ回路（１）７に対応するカウント値波形１０２におけるキャリア周期のカウントスタートタイミングに対して、第２のモータ駆動用のＰＷＭ回路（２）１０に対応するカウント値波形１０３におけるキャリア周期のカウントスタートタイミングを、第１のモータ２の位置検出のためのＡＤ変換処理が十分に終了可能な一定期間ずらす（ここでは遅らせる）ことにより、第１のモータ２の位置検出のためのＡＤ変換の動作タイミングと第２のモータ４の位置検出のためのＡＤ変換の動作タイミングが一致することのないようにできるため、各相（例えばＵ相、Ｖ相）ごとに同一のＡＤコンバータで複数のモータの位置検出のためのＡＤ変換を共用して行うことができ、複数のモータを駆動する場合でも、ＡＤコンバータの搭載数は１つのモータを駆動する場合と同じ（Ｕ相、Ｖ相の２シャントであれば２個のＡＤコンバータ）でよいため、回路規模の縮小が可能となり製品のコストアップを防ぐことができる。
【００３２】
また、複数のモータに対して、同じＡＤコンバータでＡＤ変換するため、ＡＤコンバータの固体差による誤差を無視した制御プログラム開発が可能となり、制御プログラム作成工数の削減と精度の高い位置検出が可能になる。
【００３３】
次に、上記で説明した動作を実現するため、図５に示すように、第１のモータ駆動用のＰＷＭ回路（１）７内にＰＷＭ（２）スタートカウンタ３００を設け、ＰＷＭスタート制御レジスタ２７Ａにより、ＰＷＭ周期カウンタ２１をスタートさせると同時に、ＰＷＭ（２）スタートカウンタ３００もスタートさせ、このＰＷＭ（２）スタートカウンタ３００で、第１のモータ２の位置検出のためのＡＤ変換処理が十分終了することができるだけの一定カウント値をカウントした後に、そのＰＷＭ（２）スタートカウンタ３００から、第２のモータ駆動用のＰＷＭ回路（２）１０に対して、第２のモータ４の周期駆動制御におけるスタートタイミングを生成させるためのＰＷＭスタート信号を出力する。
【００３４】
このＰＷＭスタート信号を第２のモータ駆動用のＰＷＭ回路（２）１０内のＰＷＭスタート制御レジスタ２７Ｂが受信し、その受信タイミングでＰＷＭスタート制御レジスタ２７Ｂにより、ＰＷＭ回路（２）１０による周期駆動をスタートさせる。
【００３５】
以上のようにして、第１のモータ２の位置検出のためのＡＤ変換の動作タイミングと、第２のモータ４の位置検出のためのＡＤ変換の動作タイミングとが一致することのないようにできるため、各相ごとに同一のＡＤコンバータで複数のモータの位置検出のためのＡＤ変換を共用して行うことが、簡単な回路追加で容易に実現することが可能となる。
【００３６】
なお、第２のモータ駆動用のＰＷＭ回路（２）１０におけるＰＷＭ信号（２）の周期制御は、第１のモータ駆動用のＰＷＭ回路（１）７において、ＰＷＭ周期カウンタ２１、パルス幅設定レジスタ２２、カウント上限値設定レジスタ２３、コンパレータ（１）２４の各要素を用いて一般的に行われるＰＷＭ信号（１）の周期制御と同様である。
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２のマイクロコントローラを説明する。
【００３７】
なお本実施の形態２でも、実施の形態１のマイクロコントローラを説明するための図３および図４を用いて説明する。また、図６は本実施の形態２のマイクロコントローラにおけるＰＷＭ回路の構成を示すブロック図である。
【００３８】
図３のインバータ制御を示す概念図のように、第１のモータ駆動用のＰＷＭ回路（１）７に対応するカウント値波形１０２におけるキャリア周期のカウントスタートタイミングに対して、第２のモータ駆動用のＰＷＭ回路（２）１０に対応するカウント値波形１０３におけるキャリア周期のカウントスタートタイミングを、第１のモータ２の位置検出のためのＡＤ変換が十分に終了可能な一定期間ずらす（ここでは遅らせる）ところは、実施の形態１と同じであるが、本実施の形態２では、図６に示すように、第１のモータ駆動用のＰＷＭ回路（１）７内に、ＰＷＭスタートカウント設定レジスタ２６とコンパレータ（２）２５を設け、ＰＷＭスタート制御レジスタ２７ＡによりＰＷＭ周期カウンタ２１をスタートさせた後に、そのカウント値が、ソフトウエアによりＰＷＭスタートカウント設定レジスタ２６に予め設定された任意の値と一致すると、コンパレータ（２）２５により、第２のモータ駆動用のＰＷＭ回路（２）１０に対して、第２のモータ４の周期駆動制御におけるスタートタイミングを生成させるためのＰＷＭスタート信号を出力する。
【００３９】
このＰＷＭスタート信号を第２のモータ駆動用のＰＷＭ回路（２）１０内のＰＷＭスタート制御レジスタ２７Ｂが受信し、その受信タイミングでＰＷＭスタート制御レジスタ２７Ｂにより、ＰＷＭ回路（２）１０による周期駆動をスタートさせる。
【００４０】
なお、第２のモータ駆動用のＰＷＭ回路（２）１０におけるＰＷＭ信号（２）の周期制御は、第１のモータ駆動用のＰＷＭ回路（１）７において、ＰＷＭ周期カウンタ２１、パルス幅設定レジスタ２２、カウント上限値設定レジスタ２３、コンパレータ（１）２４の各要素を用いて一般的に行われるＰＷＭ信号（１）の周期制御と同様である。
【００４１】
以上のようにして、第１のモータ２の位置検出のためのＡＤ変換の動作タイミングと、第２のモータ４の位置検出のためのＡＤ変換の動作タイミングが、一致することのないようにできるだけでなく、第２のモータ駆動用のＰＷＭ回路（２）１０による第２のモータ４に対する周期駆動のスタートタイミングを、そのキャリア周期内で自由に設定することが可能になるため、位置検出のためのＡＤコンバータ（１）８およびＡＤコンバータ（２）９によるＡＤ変換のスタートタイミングも、キャリア周期内で自由に設定できるようになり、モータ駆動用のパワートランジスタ５Ａ、５Ｂの各相のＯＮ／ＯＦＦの状態にあわせたタイミングでのＡＤ変換が可能になる。
【００４２】
これにより、各相ごとに同一のＡＤコンバータで複数のモータの位置検出のためのＡＤ変換を共用して行うことができるという実施の形態１の効果を、簡単な回路追加で容易に実現することが可能となる。この効果に加え、パワートランジスタ５Ａ、５Ｂの各相のＯＮ／ＯＦＦ状態から、搭載される装置にあわせて、ＡＤコンバータ（１）８およびＡＤコンバータ（２）９による位置検出の最適なタイミングを選ぶことができ、パワートランジスタ５Ａ、５ＢのＯＮ／ＯＦＦの変化タイミングでのＡＤ変換を回避することにより、ノイズの影響を最小限に抑えることができる。
【００４３】
それだけでなく、さらに、インバータ保護用抵抗３０Ａ、３０Ｂの両端に発生した電圧を位置情報信号とした位置検出が、簡単な回路追加で容易に実現することが可能となる。
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３のマイクロコントローラを説明する。
【００４４】
図７は本実施の形態３のマイクロコントローラによるモータ制御を示すタイムチャートである。図８は本実施の形態３のマイクロコントローラによるモータ制御回路の構成を示すブロック図である。
【００４５】
図８において、第１のモータ２を駆動する場合、駆動用パワートランジスタ３Ａ、３ＢのＵ相位置情報信号を入力セレクタ（図８では、「ＳＥＬ」）１３で選択し、位置検出用のＡＤコンバータ（図８では、「ＡＤ変換回路」）（１）８で、第１のモータ駆動用のＰＷＭ回路（１）７のキャリア周期（図７では、波形１０２の周期）に同期したタイミングでＡＤ変換を行う。また、これと同じタイミングで駆動用パワートランジスタ３Ａ、３ＢのＶ相位置情報信号を入力セレクタ（図８では、「ＳＥＬ」）１４で選択し、位置検出用のＡＤコンバータ（図８では、「ＡＤ変換回路」）（２）９でＡＤ変換を行う。
【００４６】
これらのＡＤ変換結果を基にＣＰＵ６で乗除算による制御演算を行い、第１のモータ２の位置検出を行うことにより、第１のモータ駆動用のＰＷＭ回路（１）７から出力するＰＷＭ信号（１）のパルス幅を決定する。
【００４７】
また、第２のモータ４を駆動する場合には、駆動用パワートランジスタ５Ａ、５ＢのＵ相位置情報信号を入力セレクタ１３で切り替え選択することにより、第１のモータ２の位置検出で使用したものと同じＡＤコンバータ（１）８で、第２のモータ駆動用のＰＷＭ回路（２）１０のキャリア周期（図７では、波形１０３の周期）に同期したタイミングにてＡＤ変換を行う。また、これと同じタイミングで駆動用パワートランジスタ５Ａ、５ＢのＶ相位置情報信号を入力セレクタ１４で切り替え選択することにより、第１のモータ２の位置検出で使用したものと同じＡＤコンバータ（２）９にてＡＤ変換を行う。
【００４８】
これらのＡＤ変換結果を基にＣＰＵ６で乗除算による制御演算を行い、第２のモータ４の位置検出を行うことにより、第２のモータ駆動用のＰＷＭ回路（２）１０から出力するＰＷＭ信号（２）のパルス幅を決定する。
【００４９】
このとき、従来の概念図である図１のように、第１のモータ駆動用のＰＷＭ回路（１）７と第２のモータ駆動用のＰＷＭ回路（２）１０の各キャリア周期のスタートタイミングが同じであれば、ＡＤ変換のタイミングが重複してしまうため、双方のモータの位置情報信号を同時にＡＤ変換することはできないが、図７のインバータ制御を示す概念図のように、ＰＷＭ回路（１）７に対応するキャリア周期に同期して駆動用パワートランジスタ３Ａ、３ＢのＵ相モータ電流およびＶ相モータ電流をＡＤコンバータ（１）８およびＡＤコンバータ（２）９によりＡＤ変換することによる位置検出を、キャリア周期のスタートタイミングの複数回に１回だけ実施し、ＡＤ変換による位置検出を行わないキャリア周期のスタートタイミングでは、前回までの位置情報を汎用メモリ（図示せず）などに記録しておき、この記録データに、予め設定しておいた任意の定数またはテーブルデータを加算するかもしくは前回の位置情報をそのまま適用する。
【００５０】
更に、キャリア周期の複数回に１回の位置情報信号をＡＤ変換するキャリア周期を、複数のモータで重複しない別々のキャリア周期に割り付けることで、第１のモータ２の位置検出のためのＡＤ変換の動作タイミングと、第２のモータ４の位置検出のためのＡＤ変換の動作タイミングとが、一致することのないようにできるため、各相（例えばＵ相、Ｖ相）ごとに同一のＡＤコンバータで複数のモータの位置検出のためのＡＤ変換を共用して行うことができ、複数のモータを駆動する場合でも、ＡＤコンバータの搭載数は１つのモータを駆動する場合と同じ（Ｕ相、Ｖ相の２シャントであれば２個のＡＤコンバータ）でよいため、回路規模の縮小が可能となりコストアップを抑えることができる。
【００５１】
また、複数のモータを同じＡＤコンバータで共用して変換するため、ＡＤコンバータの固体差による誤差を無視した制御プログラム開発が可能となり、制御プログラム作成工数の削減と精度の高い位置検出が可能になる。また、複数のモータ駆動用ＰＷＭ回路のスタートタイミングを調整することなく同時に動作させることができ、制御プログラム作成およびデバッグの工数削減が可能となるなど容易な制御が可能となる。
【００５２】
なお、第２のモータ駆動用のＰＷＭ回路（２）１０におけるＰＷＭ信号（２）の周期制御は、第１のモータ駆動用のＰＷＭ回路（１）７において、ＰＷＭ周期カウンタ２１、パルス幅設定レジスタ２２、カウント上限値設定レジスタ２３、コンパレータ（１）２４の各要素を用いて一般的に行われるＰＷＭ信号（１）の周期制御と同様である。
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４のマイクロコントローラを説明する。
【００５３】
なお本実施の形態４でも、実施の形態３のマイクロコントローラを説明するための図７および図８を用いて説明する。また、図９は本実施の形態４のマイクロコントローラにおけるＰＷＭ回路の構成を示すブロック図である。図１０は本実施の形態４のマイクロコントローラにおけるＰＷＭ制御を示すフローチャートである。
【００５４】
実施の形態３で説明した動作によると、ＡＤ変換による位置検出を行わないキャリア周期では、ＰＷＭ回路（１）７から出力されるＰＷＭ信号（１）のパルス幅が、ＡＤ変換による位置検出を行った場合のキャリア周期に比べ誤差が大きくなるという問題があり、これを解決するため、実施の形態３の構成に加え、ＰＷＭ回路（１）７のＰＷＭ周期カウンタ２１がアップカウント中であるかまたはダウンカウント中であるかを示すＵｐ／Ｄｏｗｎフラグ２８と、ＰＷＭ回路（１）７におけるパルス幅設定レジスタ２２の前回値を保存するパルス幅設定値保存レジスタ２９を追加している。
【００５５】
この構成において、第１のモータ２の位置情報信号についてＡＤコンバータ（１）８およびＡＤコンバータ（２）９によりＡＤ変換処理を実行し、さらに位置検出、制御演算およびＰＷＭ制御中（図１０のステップ１００１）において、ＡＤ変換を実行しないキャリア周期においては、前回のパルス幅設定レジスタ２２の値を格納するパルス幅設定値保存レジスタ２９の値と、現在のパルス幅設定レジスタ２２の値との差を、ＣＰＵ６などにより算出し記憶手段（例えば、ＲＡＭ）に記憶しておき（図１０のステップ１００２）、ＰＷＭ周期カウンタ２１のカウントがアップカウントかダウンカウントかを検知するＵｐ／Ｄｏｗｎフラグ２８の値がアップカウント中を示す場合は（図１０のステップ１００３）、パルス幅設定レジスタ２２の値に、パルス幅設定値保存レジスタ２９の値と現在のパルス幅設定レジスタ２２の値との差（ＲＡＭ内の値）を加算し、その値でパルス幅設定レジスタ２２の値を更新し（図１０のステップ１００５）、ダウンカウント中を示す場合は、パルス幅設定レジスタ２２の値から差分（ＲＡＭ内の値）を減算して、その値でパルス幅設定レジスタ２２の値を更新することにより（図１０のステップ１００４）、ＰＷＭ回路（１）７のパルス幅設定レジスタ２２によるＰＷＭ信号（１）におけるパルス幅の設定値を決定する。その後、ステップ１００１と同様に、ＡＤ変換処理を実行し、さらに位置検出、制御演算およびＰＷＭ制御を実行する（図１０のステップ１００６）。
【００５６】
また、正弦波制御による周期駆動においては、アップカウントからダウンカウント、またはダウンカウントからアップカウントへの変化点付近では、パルス幅設定レジスタ２２のキャリア周期ごとの差が非常に小さくなるため変化点を越えることによる誤差は非常に小さく抑えることができ、実施の形態３の効果を、簡単な回路追加で容易かつ高精度に実現することが可能となる。
【００５７】
なお、第２のモータ駆動用のＰＷＭ回路（２）１０におけるＰＷＭ信号（２）の周期制御は、第１のモータ駆動用のＰＷＭ回路（１）７において、ＰＷＭ周期カウンタ２１、パルス幅設定レジスタ２２、カウント上限値設定レジスタ２３、コンパレータ（１）２４の各要素を用いて一般的に行われるＰＷＭ信号（１）の周期制御と同様である。
【００５８】
また、パルス幅設定値保存レジスタ２９として、ＣＰＵ６内の汎用レジスタや汎用メモリを用いた場合でも、同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明のマイクロコントローラは、複数モータのそれぞれの位置検出のためにＡＤ変換を行う場合でも、同一のＡＤコンバータで共用することができ、処理速度を低下させることなく、回路規模を縮小して製品のコストアップを抑えることができるもので、家電製品等におけるモータ制御用のモータ制御システムに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】従来のマイクロコントローラによるモータ制御を示すタイムチャート
【図２】同従来例のマイクロコントローラによるモータ制御回路の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１のマイクロコントローラによるモータ制御を示すタイムチャート
【図４】同実施の形態１のマイクロコントローラによるモータ制御回路の構成を示すブロック図
【図５】同実施の形態１のマイクロコントローラにおけるＰＷＭ回路の構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態２のマイクロコントローラにおけるＰＷＭ回路の構成を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態３のマイクロコントローラによるモータ制御を示すタイムチャート
【図８】同実施の形態３のマイクロコントローラによるモータ制御回路の構成を示すブロック図
【図９】本発明の実施の形態４のマイクロコントローラにおけるＰＷＭ回路の構成を示すブロック図
【図１０】同実施の形態４のマイクロコントローラにおけるＰＷＭ制御を示すフローチャート
【符号の説明】
【００６１】
１    （モータ制御回路を内蔵した）マイクロコントローラ
２    第１のモータ
３Ａ、３Ｂ    （第１のモータ駆動用の）パワートランジスタ
４    第２のモータ
５Ａ、５Ｂ    （第２のモータ駆動用の）パワートランジスタ
６    ＣＰＵ
７    （第１のモータ駆動用の）ＰＷＭ回路（１）
８    （Ｕ相の位置検出用の）ＡＤコンバータ（１）
９    （Ｖ相の位置検出用の）ＡＤコンバータ（２）
１０    （第２のモータ駆動用の）ＰＷＭ回路（２）
１１    （Ｕ相の位置検出用の）ＡＤコンバータ（３）
１２    （Ｖ相の位置検出用の）ＡＤコンバータ（４）
１３    （Ｕ相の位置検出用ＡＤコンバータの）入力セレクタ
１４    （Ｖ相の位置検出用ＡＤコンバータの）入力セレクタ
２１    ＰＷＭ周期カウンタ
２２    パルス幅設定レジスタ
２３    カウント上限値設定レジスタ
２４    コンパレータ（１）
２５    コンパレータ（２）
２６    ＰＷＭスタートカウント設定レジスタ
２７Ａ、２７Ｂ    ＰＷＭスタート制御レジスタ
２８    （ＰＷＭ周期カウンタ用の）アップ（Ｕｐ）／ダウン（Ｄｏｗｎ）フラグ
２９    パルス幅設定値保存レジスタ
３００    ＰＷＭ（２）スタートカウンタ
３０Ａ、３０Ｂ    インバータ保護用抵抗
１０１    （モータ駆動用パワートランジスタにおける）電流波形
１０２    （第１のモータ駆動用の）ＰＷＭ周期カウンタのカウント値波形
１０３    （第２のモータ駆動用の）ＰＷＭ周期カウンタのカウント値波形
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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